Supplerende postoperativ ilt og sårinfektion hos sygeligt overvægtige patienter

Sårinfektion er en almindelig og alvorlig følge af anæstesi og operation. Infektion er forbundet med større komplikationer, herunder intraabdominal absces, peritonitis uden lækage og sepsis. Den gennemsnitlige sårinfektion forlænger således indlæggelsen med en uge, fordobler behovet for intensivbehandling og fordobler dødeligheden.

De første par timer efter bakteriel kontaminering udgør en afgørende periode, hvor infektion er etableret. Teknikker, der sigter mod at forbedre modstandsdygtigheden over for operationssårinfektioner, er således mest effektive, når de implementeres i den afgørende periode – også selvom infektioner først opdages klinisk fem-ti dage efter operationen.

Det primære forsvar mod kirurgiske patogener er oxidativt drab af neutrofiler. Denne reaktion afhænger kritisk af vævets iltspænding. Det er derfor ikke overraskende, at iltspænding i subkutan væv (PsqO2) er omvendt korreleret med risikoen for kirurgisk sårinfektion. Som det kunne forventes, øger supplerende perioperativ iltadministration vævets iltpartialtryk (sammenlignet med en FIO2 på 30%) og mindsker risikoen for sårinfektion. Mens 100 % ilt er forbundet med atelektase og lungebetændelse, har vi og andre vist, at 80 % ilt ikke er det.

Utilstrækkelig heling er også almindelig. Ardannelse starter med transkription af pro-kollagen, som gennemgår post-translationel hydroxylering af de rigelige prolin- og lysinrester. Dette fremmer tværbindingen i og mellem kollagenstrenge, der giver trækstyrke, som starter helingsprocessen. Prolyl- og lysylhydroxylaserne, der katalyserer denne reaktion, afhænger af substratets oxygen. Km (substratkoncentration, ved hvilken reaktionshastigheden er halvmaksimal) for O2 af prolylhydroxylase er blevet estimeret forskelligt til 20, 25 og 100 mmHg. Selv ved at bruge det mest konservative estimat tyder disse data på, at prolinhydroxylering af kollagen (f.eks. ardannelse) vil være PO2-afhængig i området fra 0 til ≈200 mmHg, hvor 90 % af effekten forekommer ved 90 mmHg. In vitro og in vivo dyrebeviser understøtter denne teori. Utilstrækkelig heling er forbundet med anastomotisk lækage, såropløsning og blødning.

Hos sygeligt overvægtige patienter er forekomsten af ​​infektion og større komplikationer relateret til enten infektion eller utilstrækkelig heling 15-20 % efter gastrisk bypass baseret på vores foreløbige data og en gennemgang af optegnelser ved Washington University. Omtrent 30 % af den amerikanske befolkning er nu overvægtige med et kropsmasseindeks (BMI) > 30 kg/m2; omkring 5 % af befolkningen er sygeligt overvægtige med et BMI på over 40 kg/m2. Disse patienter har en ekstraordinær høj risiko for sårinfektion, og infektioner hos disse patienter er særligt alvorlige.

Hjertevolumen, cirkulerende blodvolumen og iltforbrug i hvile er alle øget hos overvægtige; dog er den samlede blodgennemstrømning subnormal i forhold til kropsvægten. Fedme øger størrelsen af ​​individuelle fedtceller uden at øge blodgennemstrømningen. Specifikt er fedtvæv hypoperfunderet og dårligt iltet. Intraoperativ vævsiltning er unormalt lav hos overvægtige patienter, og postoperativ vævsiltning er særligt lav - selvom den kan forbedres ved iltadministration. Det forekommer således sandsynligt, at utilstrækkelig iltning af væv bidrager til den observerede ekstraordinære høje sårinfektionsrisiko hos overvægtige patienter.

Selvom supplerende ilt under operationen og i de første to-seks timer efter operationen halverer risikoen for kirurgisk sårinfektion, er det stadig uvist, om forlænget supplerende postoperativ ilt signifikant øger fordelene ved intraoperativ ilt. Der er noget, der tyder på, at langvarig postoperativ iltadministration kan være nyttig. For eksempel reduceres eksperimentelle infektioner hos marsvin ved administration af supplerende ilt i 45 timer. I modsætning hertil reducerer begrænsning af ilt i kun 45 minutter efter kontaminering ikke mere trækstyrke i sår hos kaniner end begrænsning af ilt i 5 hele dage. Ingen undersøgelse hos mennesker har evalueret virkningerne af supplerende postoperativ ilt på kirurgisk sårinfektion eller associerede komplikationer.

I det omfang supplerende ilt efter operation sandsynligvis vil reducere forekomsten af ​​større komplikationer relateret til sårinfektion og heling, er fordele især sandsynlige hos sygeligt overvægtige patienter, fordi deres baseline vævsiltning normalt er suboptimal, og deres risiko er høj. Vi foreslår således at teste hypotesen om, at forekomsten af ​​større komplikationer relateret til infektion eller utilstrækkelig heling reduceres hos sygeligt overvægtige patienter, der får 80 % indåndet ilt under og i 12-18 timer efter operationen sammenlignet med patienter, der kun får 80 % ilt under operationen.

Patienter vil blive indskrevet på to RESEARCH Group-steder: University of Louisville og Cleveland Clinic. Patienter, der gennemgår gastrisk bypass, vil alle få 80 % intraoperativ ilt og derefter tilfældigt tildelt 30 % eller 80 % ilt indtil den første postoperative morgen. Det primære resultat vil være en sammensætning af større komplikationer, der er sandsynligt relateret til infektion eller heling. Maksimalt 1.276 patienter vil give 90 % kraft til at opdage en 25 % reduktion i andelen af ​​patienter med mindst én større komplikation. Supplerende ilt er sikkert og billigt og koster kun et par dollars pr. patient. En bekræftelse af vores hypotese ville indikere, at klinikere kan reducere risikoen for alvorlige komplikationer ved at foretage en i det væsentlige triviel modifikation i postoperativ patientbehandling.